[發明專利]一種基于參數化戴維南等值的交直流受端電網換相失敗故障預防方法

有效

• 申請號: 201711104029.4
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107681683B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 夏冰清;邱一葦;吳浩;宋永華;凌衛家;孫維真;樓伯良;鄧暉;華文;黃弘揚;趙一琰
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明涉及一種基于參數化戴維南等值的交直流受端電網換相失敗故障預防方法。本發明考慮交流系統故障導致的直流換相失敗、多換流站并發失敗，依據交直流受端電網短路電流計算模型，采用廣義伽遼金方法獲取參數化的受端電網戴維南等值模型；以提高單換流站換相失敗免疫因子與多換流站并發換相失敗免疫因子的權和為優化目標，以參數化戴維南等值模型為約束條件建立優化模型，提高交直流受端電網防御換相失敗故障的能力。該方法具有較好的適用性，能夠適用于不同運行方式下的交直流受端電網，計算速度快，較好地滿足了實際需求。

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，具體涉及一種基于參數化戴維南等值的交直流受端電網換相失敗故障預防方法。

背景技術

近年來電力建設快速發展，多條高壓、特高壓直流輸電線路建成投產，跨區來電容量占比不斷提高。在此背景下，直流換流站換相失敗故障發生，輕則損失功率，對受端電網電壓、頻率形成沖擊，重則發生連續換相失敗繼而發生直流閉鎖，危及受端電網安全穩定。為此，提高交直流受端電網預防直流換相失敗故障的能力為提升電網安全運行水平的重中之重。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于參數化戴維南等值的交直流受端電網換相失敗故障預防方法，該方法是依據直流換流站換相失敗故障的特征，根據受端電網短路電流計算模型，形成受端電網參數化的戴維南等值，并建立非線性優化模型，通過對單換流站換相失敗免疫因子和多換流站并發換相失敗免疫因子的協調優化，提高交直流受端電網預防直流換相失敗故障的能力。該方法具有較好的適用性，能夠適用于不同運行方式下的交直流受端電網，計算速度快，較好地滿足了實際需求。

本發明采用以下方案實現：一種基于參數化戴維南等值的交直流受端電網換相失敗故障預防方法，包括以下步驟：

步驟(1)：受端電網正常運行方式下的潮流計算；

步驟(2)：基于步驟(1)所得數據，建立受端電網短路電流計算模型；

步驟(3)：基于步驟(2)所得電網短路電流計算模型，以待優化控制變量作為參數，通過廣義伽遼金法建立參數化的受端電網戴維南等值模型；

步驟(4)：依據步驟(3)所得參數化受端電網戴維南等值模型，建立參數化單換流站換相失敗免疫因子與參數化多換流站并發換相失敗免疫因子的表達式；

步驟(5)：以最大化步驟(4)所得單換流站換相失敗免疫因子與多換流站并發換相失敗免疫因子的權和為優化目標，建立受端電網直流換流站換相失敗故障預防優化模型。

步驟(6)：求解步驟(5)所得優化模型，獲得待優化控制變量的整定值。以該整定值整定受端電網，可提高交直流受端電網預防換相失敗故障的能力。

進一步地，所述步驟(3)具體為，以待優化控制變量作為參數，通過廣義伽遼金法建立參數化的受端電網戴維南等值模型：建立一組控制變量的多項式基函數：

{b₁(p),b₂(p),...,b_N(p)}，

式中：b_i(p)——第i個以控制變量p為函數的多項式基函數；

N——多項式基函數的數目。

并將該組基函數張成一內積空間U：

U＝span{b₁(p),b₂(p),...,b_N(p)}，

其上內積定義為參數域上的多重積分：

式中：p_i——為待優化控制變量向量p中的第i個元素。